1. 역할놀이 수업
친숙하지 않은 새로운 영역이나 개념을 친숙하고 이해가 잘 된 영역이나 개념 을 활용하여 설명하거나 이해시키는 방식을 비유라고 부르며, 이는 어렵거나 추 상성이 높은 과학적 개념을 학습자에게 전달할 때 효과를 발휘할 수 있다 (Dagher, 1995; Duit, 1991; Kovačević & Djordjevich, 2006; Yilmazoğlu, 2004).
그러나 교사가 도입한 비유물이 생소하거나 학습 개념과 비유물 사이에 대응 관 계를 제대로 설명하지 못하면 학습 목표에 제대로 도달할 수 없을 뿐만 아니라 (Clarke, 2005) 비유물의 특성이나 비유 방식에 따라서도 수업에 대한 이해도가 천차만별로 달라질 수 있다(Harrison & Treagust, 1993; Kwon et al., 2004;
Oliva et al., 2007; Orgill & Bodner, 2004). 특히, 추상적인 개념을 교사 설명 중 심의 비유 방식으로 학습하게 되면 학습자들이 수업 내용을 이해하는 데 어려움 을 겪을 수 있으므로 학생들의 능동적인 참여를 유도하는 체험 활동 방식의 비 유를 활용해야 한다(노태희 등, 2003; Aubusson et al., 1997; Deeter, 2003). 이는
추상적인 개념을 구체화해 줄 수 있을 뿐만 아니라 운동적이고 감각적인 활동과 지적 영역을 동시에 수행하기 때문에 학습 동기 증진과 수업에 대한 반성적인 참여를 이끌어낼 수 있다(김동렬 등, 2008a; 변순화, 2008; Fadali et al., 2000;
Flick, 1993; Haury & Rillero. 1994; McSharry & Jones, 2000). 대표적인 체험 중심 비유 방식이 역할놀이 수업이며, 이 수업을 진행할 때 주의해야 할 점은 교 사가 도입한 비유물과 실제 배우려는 개념 사이에 차이점을 명확하게 인식시켜 오개념이 생기지 않도록 하는 것이다.
역할놀이 수업은 학습적인 내용이나 실제 문제를 가지고 학생들이 행동해 봄 으로써 문제 상황의 본질을 통찰하게 하는 교수-학습 방법으로 과학과 기술로부 터 발생된 문제들 중 집단의 이익과 관련된 사회적 문제나 윤리·도덕적 문제 해 결에 가장 이상적으로 적용되며, 다양한 관점으로 현상을 관찰할 수 있게 하여 실제 생활과 관련된 판단력과 의사결정 능력 향상에 효과적인 것으로 알려져 있 다(조희형, 1995; 최경희; 1996; Aubusson & Fogwill, 2006; Doron, 2007).
2. 2015 개정 교육과정에서의 역할놀이 수업
2015 개정 교육과정에서 학습자의 자율성과 창의성 신장에 중점을 두고 자주 적이고 창의적이며, 더불어 사는 사람을 추구하는 인간상으로 제시하고 있다. 이 를 위해 폭넓은 지식을 바탕으로 자신의 전문 분야에 대해 융합적 사고가 가능 하며(창의적 사고 역량), 주어진 문제에 대해 합리적이고 스스로(자기관리 역량) 필요한 정보를 활용·처리(지식정보처리 역량)할 수 있으며, 자기 생각과 감정을 표현하면서 다른 사람의 의견을 공감·경청할 수 있는 능력(의사소통 역량)을 핵 심역량으로 제시하고 있다. 자기 주도성, 전문성, 문제 해결 능력, 의사소통 능력 을 강조하는 교육과정으로 이러한 역량을 기르기 위해 체험 방식의 활동이 적합 하기 때문에 범교과적으로 역할놀이에 대한 교수학습 방법이 많이 제시되어 있 다(교육부, 2015).
생명과학Ⅰ에서 ‘사람의 물질대사’ 단원의 ‘물질 이동에 대한 모의 활동하기’,
‘유전’ 단원의 ‘유전 형질이 자손에게 전달되는 과정을 재연하는 역할 놀이’, 생명 과학Ⅱ에서 ‘생명과학의 역사’ 단원의 ‘인류의 복지에 기여한 생명과학의 발견 사 례를 조사하여 발표하기’, ‘세포의 특성’ 단원의 ‘리포솜의 활용에 대해 조사·토론 하기’, ‘유전자 발현과 조절’ 단원의 ‘유전자 발현 조절 및 발생과 관련된 최신 연 구 자료를 조사하기’, ‘생물의 진화와 다양성’ 단원의 ‘고리종의 사례를 조사하여 토론하기’, ‘생명공학 기술과 인간 생활’ 단원의 ‘우리 생활 속의 LMO가 미치는 영향을 조사하여 발표하기’, ‘생명 윤리 쟁점에 대한 의사 결정하기’ 등 다양한 생명과학 교과서에 역할놀이 학습 활동을 제시하고 있다(교육부, 2015).
3. 선행 연구의 검토
1) 생명과학 수업에서의 역할놀이 적용 사례
서울시에 있는 실업계 고등학교 1학년 대상으로 고등학교 과학 교과의 ‘Ⅳ. 환 경’ 단원(1. 산성비, 2. 생물농축, 3. 온실효과, 4. 소음)을 교과서 위주의 강의식 수업을 적용한 비교 집단과 역할놀이를 중심으로 한 STS 수업 전략을 적용한 실험 집단으로 구분하여 학업 성취도와 과학에 대한 태도, 문제해결력에 대한 효 과성을 검증하였다. 사전-사후 검사 통제 집단 설계에 기초로 분석한 결과 STS 수업 전략이 학업 성취도와 과학에 대한 태도에 대해서는 효과가 나타나지 않았 으나(태도의 인지적 요소 부분은 효과적인 것으로 판단), 문제해결력에서는 효과 적인 것으로 나타났다(지재화와 우애자, 2008).
부산 소재의 인문계 고등학교 자연이공집중과정 3학년 중 생물Ⅱ를 선택한 학 생을 대상으로 고등학교 생물Ⅱ 교과의 ‘세포호흡’ 단원을 교과서 위주의 강의 중심 수업을 적용한 통제 집단과 역할놀이 비유 수업 과정을 적용한 실험 집단 으로 구분하여 학업 성취도와 학습 동기 효과성을 검증하였다. 사전-사후 검사 통제 집단 설계를 기초로 분석한 결과 역할놀이 비유 수업이 학업 성취도와 학 습 동기 향상에 모두 효과적이었다(김동렬, 2009a).
부산 소재의 인문계 남자 고등학교 2학년을 대상으로 고등학교 생물Ⅰ 교과의
‘생물 다양성’ 단원을 생물Ⅰ 교과서에 제시된 학습 내용과 탐구 활동을 토대로
전통적인 강의식 수업을 적용한 통제 집단과 STS 수업 프로그램을 적용한 실험 집단으로 구분하여 생물 다양성 지식 성취도와 과학과 관련한 태도에 대한 효과 성을 검증하였다. 사전-사후 검사 통제 집단 설계를 기초로 분석한 결과 성취도 와 태도 검사 모두 유의미한 차이를 보여 STS 수업 프로그램이 효과가 있음을 보여주었다(김동렬, 2009b).
충북 소재의 한 여자 고등학교 1학년을 대상으로 고등학교 생명과학Ⅰ 교과의
‘방어작용’ 단원을 교과서 위주의 교사 중심 강의식 방법을 적용한 통제 집단과 학생 창안 역할놀이 비유 활동을 적용한 실험 집단으로 구분하여 면역 개념 분 석과 과학 학습 동기 분석을 실시하여 이에 대한 효과성을 검증하였다. 사전-사 후 검사 통제 집단 설계를 기초로 분석한 결과 역할놀이 비유 활동이 개념 분석 능력과 학습 동기(대조 집단은 학습 동기가 오히려 감소)의 향상에 유의미한 효 과가 있음을 보여주었다(권미경 등, 2012).
2) ‘유전과 유전자 발현’ 수업에서의 역할놀이 외 다른 모델 적용 사례
인문계 남자 고등학교 2학년을 대상으로 생물Ⅰ 교과의 ‘유전’ 단원을 전통적 모둠학습을 적용한 비교 집단 1과 STAD 협동 학습을 적용한 비교 집단 2, 문항 제작 협동 학습을 적용한 실험 집단으로 구분하여 각 영역별 학업 성취도 비교 와 성적 그룹에 따른 성취도 비교 및 변화 검사를 실시하였다. 비교·실험 집단 사전-사후 검사 설계를 거친 결과 지식과 이해, 적용과 분석 영역 모두 학업 성 취도가 실험 집단에서 가장 많이 향상되었으며, 성적에 따른 성취도 또한 하위, 중위, 상위 그룹 모두 실험 집단의 향상 정도가 가장 높았고, 그중 하위 그룹이 가장 눈에 띄게 향상되었다(강정민 등, 2011).
충북 소재 일반계 고등학교 2학년 자연계열 학생을 대상으로 ‘유전의 기본개 념’, ‘전달 유전(멘델의 법칙)’, ‘분자 유전’의 세 항목으로 구성된 요소를 과학자 의 연구 과정을 가시화한 교수-학습 프로그램을 적용한 통제 집단과 반성적 자 기 평가를 활용한 메타인지 전략을 도입한 과학자의 연구 과정을 가시화한 교수 -학습 프로그램을 적용한 실험 집단으로 구분하여 성취도에 따른 메타인지 전략 이 유전 개념 이해에 미치는 영향과 학생들의 메타인지 능력에 미치는 영향을 알아보는 검사를 실시하였다. 유전 개념 이해에 미치는 긍정적인 영향은 모든 성
취도 집단에서 실험 집단이 통제 집단보다 높게 나타났고 특히, 고 성취 학생보 다 저 성취 학생들의 유전 개념 이해에 더 효과적인 결과가 나왔다. 메타인지 능 력 향상 또한 모든 성취도 집단에서 실험 집단이 통제 집단에 비해 모두 높게 나타났다(정애진 등, 2011).
부산시에 소재한 인문계 고등학교 2학년 학생을 대상으로 고등학교 생물Ⅰ 교 과의 ‘유전’ 단원을 교과서 및 교사용 지도서에 제시된 수업 내용과 수업 절차를 적용하여 수업을 진행한 통제 집단과 추가로 개념 변화와 관련된 면담을 통한 발생 학습 모형이 적용된 수업을 진행한 실험 집단으로 구분하여 학업 성취도와 과학 학습 동기 검사를 실시하였다. 집단 간 사전·사후 검사 설계를 기초로 분석 한 결과 모든 영역에서 전통적 강의식 방법보다 발생 학습 모형을 적용했을 때 효과가 더 높다는 것을 알 수 있었다(김동렬, 2010).
서울시에 위치한 고등학교 1학년을 대상으로 고등학교 생물Ⅰ 교과의 ‘유전’
단원에서 생시 세포 분열 과정 및 원리를 전통적인 설명식 수업을 적용한 대조 집단과 염색체 모형을 교사가 제시하면서 설명하는 수업을 적용한 실험 집단 Ⅰ, 개발된 염색체 모형을 학생이 직접 조작하는 수업을 적용한 실험 집단 Ⅱ로 구 분하여 개념 이해도 검사, 과학 수업 내용 및 수업 방법에 대한 태도 검사를 실 시하였다. 사전-사후 검사 통제 집단 설계를 기초로 분석한 결과 모든 영역에서 통계적으로 유의미하게 대조 집단보다 실험 집단 Ⅱ가 효과가 높은 것으로 분석 되었으며 유의미하지는 않았지만, 수치 분석을 통해 실험 집단 Ⅰ보다 실험 집단
Ⅱ가 상대적으로 향상도가 높았음을 알 수 있었다(김희백 등, 2002).